KR20130047595A - 차량의 재충전가능한 에너지 저장 시스템에 대한 주행 가능 거리 예측 - Google Patents

차량의 재충전가능한 에너지 저장 시스템에 대한 주행 가능 거리 예측 Download PDF

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크리스토퍼 에이. 킨저
토드 피. 린더만
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지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
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Abstract

재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))을 갖는 차량의 주행 가능 거리를 예측하기 위하여 제공되는 방법, 시스템 및 차량이 제공된다. 센서 유닛은 RESS에 관한 하나 이상의 입력값을 측정하도록 구성된다. 프로세서는 센서 유닛에 연결되고, 입력값을 이용하여 RESS로부터 사용가능한 에너지량을 판단하고, 하루 중의 시간을 획득하도록 구성된다. 차량에 대한 주행 가능 거리는 하루 중의 시간과 사용가능한 에너지량에 기초하여 예측된다.

Description

차량의 재충전가능한 에너지 저장 시스템에 대한 주행 가능 거리 예측{RANGE ESTIMATION FOR A RECHARGEABLE ENERGY STORAGE SYSTEM OF A VEHICLE}
본 개시 내용은 일반적으로 차량 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))에 대한 주행 가능 범위(range)를 예측하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
소정의 차량, 특히 전기 차량 및 하이브리드 전기 차량(총괄하여 본 명세서에서 전기 차량이라 한다)는 배터리와 같은 재충전가능한 에너지 저장 시스템(RESS)을 가진다. 본 명세서에서 참조되는 바와 같이, RESS의 주행 가능 거리는 차량이 정지하기 전에 RESS 전력을 이용하여 차량이 이동할 수 있는 거리(예를 들어, 마일 또는 킬로미터)이다. 전기 차량의 주행 가능 거리는 차량의 운전자 및 사용자, 특히 백업 연소 엔진 또는 발전기를 가지지 않은 전기 차량에 대하여 중요할 수 있다.
따라서, 전기 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 개선된 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 예측을 위한 개선된 시스템을 제공하고, 이러한 방법 및 시스템을 포함하는 차량을 제공하는 것이 바람직하다. 더하여, 본 발명의 다른 바람직한 특징 및 특성은 첨부된 도면과 전술한 기술분야 및 발명의 배경이 되는 기술과 함께 후술되는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 첨부된 특허청구범위로부터 자명할 것이다.
예시적인 실시예에 따라, 현재 운전 사이클에 대하여 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))을 갖는 전기 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 방법이 제공된다. 본 방법은, 현재 운전 사이클에 대한 하루 중의 시간을 획득하는 단계와, RESS에 대하여 사용가능한 에너지량을 판단하는 단계와, 하루 중의 시간 및 사용가능한 에너지량에 기초하여 프로세서를 통해 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계를 포함한다.
다른 예시적인 실시예에 따라, 현재 운전 사이클에 대하여 차량의 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))의 주행 가능 거리를 예측하는 시스템이 제공된다. 본 시스템은 센서 유닛과 프로세서를 포함한다. 센서 유닛은 RESS에 관한 하나 이상의 입력값을 측정하도록 구성된다. 프로세서는 RESS 센서 유닛에 연결되며, 입력값을 이용하여 RESS로부터 사용가능한 에너지량을 판단하고, 하루 중의 시간을 획득하고, 하루 중의 시간과 사용가능한 에너지량에 기초하여 RESS에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 하루 중의 시간에 대응하는 특정 시간 간격을 판단하도록 더 구성되며, 상기 특정 시간 간격은 복수의 시간 간격 중 하나를 포함하고, 각 시간 간격은 대체로 상기 복수의 시간 간격 중 다른 것에 대한 해당하는 시간 범위와 관련될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 특정 시간 간격은 주간 시간 간격 및 야간 시간 간격 로부터 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 각각 해당 날짜의 상기 특정 시간 간격 동안 발생하는 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 평균 에너지량을 계산하고, 상기 사용가능한 에너지량과 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 사용된 상기 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량의 주행 가능 거리를 예측하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 본 시스템은, 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 차량에 의해 이동된 거리를 측정하도록 구성된 마일리지 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마일리지 센서에 결합되어, 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 전체 에너지 사용을 판단하고, 상기 이동된 거리와 상기 전체 에너지 사용을 이용하여 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 사용된 상기 평균 에너지량을 계산하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 본 시스템은, 상기 차량 외부의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 온도 센서에 결합되어, 상기 운전 사이클의 상기 하루 중의 시간에 관계없이, 제2 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 총계 평균 에너지량을 계산하고, 상기 온도가 상기 특정 시간 간격에 대한 예측 범위 내에 있는 경우, 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 상기 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하고, 상기 온도가 상기 특정 시간 간격에 대한 예측 범위 내에 있지 않는 경우, 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 제2 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 상기 총계 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 더 구성될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에 따라, 차량이 제공된다. 본 차량은 구동 시스템과 예측 시스템을 포함한다. 구동 시스템은 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))을 구비한다. 예측 시스템은 RESS에 연결되고, 차량의 현재 운전 사이클에 대하여 RESS로부터 사용가능한 에너지량을 예측하도록 구성된다. 예측 시스템은, 센서 유닛과 프로세서를 포함한다. 센서 유닛은 RESS에 관한 하나 이상의 입력값을 측정하도록 구성된다. 프로세서는 센서 유닛에 연결되며, 입력값을 이용하여 RESS에 대한 사용가능한 에너지량을 판단하고, 하루 중의 시간을 획득하고, 하루 중의 시간과 사용가능한 에너지량에 기초하여 RESS에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 구성된다.
일 실시예에서, 본 차량은, 상기 차량 외부의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하루 중의 시간, 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 차량 외부의 온도에 기초하여 상기 차량의 주행 가능 거리를 예측하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 하루 중의 시간에 대응하는 특정 시간 간격을 판단하도록 더 구성되며, 상기 특정 시간 간격은 복수의 시간 간격 중 하나를 포함하고, 각 시간 간격은 대체로 상기 복수의 시간 간격 중 다른 것에 대한 해당하는 시간 범위와 관련될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 각각 해당 날짜의 상기 특정 시간 간격 동안 발생하는 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 평균 에너지량을 계산하고, 상기 사용가능한 에너지량과 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 사용된 상기 에너지량에 기초하여 상기 차량의 주행 가능 거리를 예측하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 본 시스템은 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 차량에 의해 이동된 거리를 측정하도록 구성된 마일리지 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마일리지 센서에 결합되어, 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 전체 에너지 사용을 판단하고, 상기 이동된 거리와 상기 전체 에너지 사용을 이용하여 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 상기 평균 에너지량을 계산하도록 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 본 시스템은 상기 차량 외부의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 온도 센서에 결합되어, 상기 운전 사이클의 상기 하루 중의 시간에 관계없이, 제2 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 총계 평균 에너지량을 계산하고, 상기 온도가 상기 특정 시간 간격에 대한 예측 범위 내에 있는 경우, 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 상기 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하고, 상기 온도가 상기 특정 시간 간격에 대한 예측 범위 내에 있지 않는 경우, 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 제2 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 상기 총계 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 더 구성될 수 있다.
본 개시 내용은 다음의 도면과 함께 아래에서 설명될 것이며, 유사한 도면 부호는 유사한 구성요소를 나타낸다:
도 1은 예시적인 일 실시예에 따른, 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))을 포함하는 차량 및 현재 운전 사이클 동안 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 시스템의 기능 블록도이다;
도 2는 예시적인 일 실시예에 따른, 도 1의 차량과 같은, RESS를 갖는 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 프로세스에 대한 플로우 차트이다; 그리고,
도 3은 예시적인 일 실시예에 따른, 도 2의 프로세스에서 차량의 주행 가능 거리를 예측하는데 사용하기 위한 이전 에너지 사용값을 생성하는 프로세스에 대한 플로우 차트이다.
다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 본질적으로 단지 예시적일 뿐이며, 본 개시 내용이나 애플리케이션 및 그 용도를 제한하려고 의도되지 않는다. 또한, 전술한 발명의 배경이 되는 기술 또는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 제공된 임의의 이론에 의해 구속되려는 의도는 없다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따른 차량(100) 또는 자동차를 도시한다. 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 차량(100)는 현재의 점화 사이클의 하루 중의 시간과 RESS에 남아 있는 예측된 에너지량에 기초하여 차량(100)의 주행 가능 거리를 예측하도록 구성된다.
차량(100)은 섀시(chassis)(112), 본체(114), 4개의 휠(116) 및 전자 제어 시스템(118)을 포함한다. 본체(114)는 섀시(112) 상에 배치되어, 차량(100)의 다른 부품을 실질적으로 둘러싼다. 본체(114) 및 섀시(112)는 결합하여 프레임을 형성할 수 있다. 휠(116)은 각각 본체(114)의 해당 코너 근처에서 섀시(112)에 회전가능하게 결합된다.
차량(110)은 예를 들어, 세단, 왜건(wagon), 트럭 또는 스포츠 유틸리티 차량(sport utility vehicle(SUV))과 같은 다수의 상이한 종류의 자동차 중 임의의 하나일 수 있으며, 2WD(two-wheel drive)(즉, 후륜 구동 또는 전륜 구동), 4WD(four-wheel drive) 또는 AWD(all-wheel drive)일 수 있다. 또한, 차량(110)은 가솔린 또는 디젤 연료 연소 기관, FFV(flex fuel vehicle) 엔진(즉, 가솔린과 알콜의 혼합물을 이용함), 가스 화합물(예를 들어 수소 및/또는 천연 가스) 연료 엔진, 연소/전기 전동기 하이브리드 엔진 및 전기 전동기와 같은 다수의 상이한 종류의 전기 추진 시스템의 임의의 하나 또는 그 조합을 포함할 수 있다.
도 1의 예시적인 일 실시예에서, 차량(110)은 하이브리드 전기 자동차(hybrid electric vehicel(HEV))이며, 액추에이터 어셈블리(120), 전술한 RESS(122), 주행 가능 거리 예측 시스템(124), 전력 인버터 어셈블리(또는 인버터)(126) 및 라디에이터(128)를 더 포함한다. 라디에이터(128)는 그 외측 부분에서 프레임에 연결되고, 상세히 도시되지는 않지만, 물 및/또는 에틸렌 글리콜(즉, "부동액")과 같은 냉각 유체(즉, 냉각제)를 포함하는 다수의 냉각 채널을 포함하며, 연소 기관(130) 및 인버터(126)에 연결된다.
액추에이터 어셈블리(120)는 휠(116)을 구동하는 섀시(112) 상에 장착된 적어도 하나의 추진 시스템(129)을 포함한다. 구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액추에이터 어셈블리(120)는 연소 기관(130)과 전기 전동기/발전기(또는 전동기)(132)를 포함한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 바와 같이, 전기 전동기(132)는 내부에 트랜스미션을 포함하고, 도시되지 않았지만, 고정자 어셈블리(도전성 코일을 포함함), 회전자 어셈블리(강자성 코어를 포함함) 및 라디에이터(128)로 또는 그로부터 흐르는 냉각 유체 또는 냉각제를 포함한다. 전기 전동기(132) 내의 고정자 어셈블리 및/또는 회전자 어셈블리는, 일반적으로 이해되는 바와 같이, 다중 전자기 폴(pole)을 포함할 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 연소 기관(130)과 전기 전동기(132)는 그 중 하나 또는 양자가 하나 이상의 구동 샤프트(134)를 통해 휠(116)의 적어도 일부에 기계적으로 결합되도록 통합된다. 일 실시예에서, 차량(100)은 연소 기관(130)이 트랜스미션에 직접적으로 결합되지 않지만 전기 전동기(12)에 동력을 공급하는데 사용되는 발전기(미도시)에 연결되는 "직렬(series) HEV"이다. 다른 실시예에서, 차량(100)은, 예를 들어 연소 기관(130)의 구동 샤프트에 회전 결합된 전기 전동기(132)의 회전자를 구비함으로써 트랜스미션에 연소 기관(130)이 직접 결합되는 "병렬(parallel) HEV"이다. 또 다른 실시예에서, 차량(100)은 연소 기관이 없는 순수한 전기 자동차이다,
RESS(122)는 섀시(112) 상에 장착되고, 인버터(126)에 전기적으로 연결된다. 바람직하게는 RESS(122)는 배터리 셀 팩을 갖는 재충전가능한 배터리를 포함한다. 일 실시예에서, RESS(122)는 나노인산(nanophosphate) 리튬 이온 배터리와 같은 리튬 이온 인산 배터리를 갖는 재충전가능한 배터리를 포함한다. RESS(122)와 함께, 인버터(126)와 추진 시스템(129)은 차량(100)을 추진하기 위한 구동 시스템을 제공한다. RESS(122)에 대한 주행 가능 거리는 전술한 바와 같은 주행 가능 거리 예측 시스템(124)에 의해 예측된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 주행 가능 거리 예측 시스템(124)은 클록(140), 센서 어레이(142) 및 컴퓨터 시스템(146)을 포함한다. 또한, 도시되지 않지만, 주행 가능 거리 예측 시스템(124)(및/또는 하나 이상의 그 부품)은 전자 제어 시스템(118)과 통합될 수 있으며, 또한 하나 이상의 동력 공급원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 주행 가능 거리 예측 시스템(124)은 차량(100)의 RESS 제어 모듈의 부분이다.
클록(140)은 차량(100)의 현재 운전 사이클에 대한 하루 중의 시간을 획득하거나 결정한다. 바람직하게는, 하루 중의 시간은 차량의 현재 운전 사이클(본 명세서에서는 점화 사이클이라고도 한다)이 시작되는 하루 중의 시간에 관한 것이다. 일 실시예에서, 클록(140)은 처리를 위해 그리고 현재 운전 사이클에 대한 차량(122)의 주행 가능 거리를 예측하는데 사용하기 위해 컴퓨터 시스템(146)에 하루 중의 시간에 관한 정보를 제공한다. 다른 실시예에서, 클록(140)은 컴퓨터 시스템(146)의 부분일 수 있으며, 그리고/또는 차량(100)의 하나 이상의 다른 시스템의 부분일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하루 중의 시간은 이 대신에 위성 또는 휴대 전화 네트워크와 같은 무선 네트워크를 통해 차량(100)과 통신하는 원격 서버의 일부와 같이 차량의 외부에 배치되는 클록에 의해 획득될 수 있다.
센서 어레이(142)는 하나 이상의 온도 센서(148), 하나 이상의 RESS 센서(150) 및 하나 이상의 마일리지 센서(152)를 포함한다. 하나 이상의 온도 센서(148)는 차량 외부의 주변 온도를 측정한다. 일 실시예에서, 주변 온도는 차량(100)의 지붕 위와 같은 차량(100)의 외부 표면 상에 또는 그에 인접하여 처리된다. 온도 센서(148)는 처리를 위해 그리고 현재 운전 사이클에 대한 차량(122)의 주행 가능 거리를 예측하는데 사용하기 위해 컴퓨터 시스템(146)에 측정에 관한 신호 및/또는 정보를 제공한다.
바람직하게는, 하나 이상의 RESS 센서(150)가 RESS(122) 근처에(바람직하게는 RESS(122) 내에 또는 이에 인접하게) 배치된다. RESS 센서(150)는 RESS(122)의 충전 상태 또는 용량(예를 들어 RESS의 전류, 전압 또는 저항)에 관한 하나 이상의 입력값을 측정한다. RESS 센서(150)는 처리를 위해 그리고 현재 운전 사이클에 대한 차량(122)의 주행 가능 거리를 예측하는데 사용하기 위해 컴퓨터 시스템(146)에 측정에 관한 신호 및/또는 정보를 제공한다.
하나 이상의 마일리지 센서(152)는 운전 사이클 동안 차량(100)에 의해 이동된 거리를 측정한다. 일례에서, 마일리지 센서(152)는 차량(100)용 주행 기록계(odometer)를 포함한다. 하나 이상의 마일리지 센서(152)는 처리를 위해 그리고 평균 에너지 사용값을 계산하는데 사용하기 위해, 그리고 궁극적으로는 후속 운전 사이클에 대한 차량(122)의 주행 가능 거리를 예측하기 위해, 컴퓨터 시스템(146)에 측정에 관한 신호 및/또는 정보를 제공한다.
컴퓨터 시스템(146)은 클록(140), 센서 어레이(142) 및 RESS(122)에 연결된다. 소정의 실시예에서, 컴퓨터 시스템(146)은 전자 제어 시스템(118)에 더 연결된다. 컴퓨터 시스템(146)은 현재 운전 사이클에 대한 차량(100)의 주행 가능 거리를 예측하는데 있어서 클록(140)으로부터의 데이터 및 정보(차량(100)에 대한 현재 운전 사이클의 하루 중의 시간을 포함) 및 센서 어레이(142)로부터의 측정된 값(주변 온도값, 차량(100)의 마일리지 및 RESS(122)에 관한 입력값을 포함)을 이용한다. 바람직한 실시예에서, 컴퓨터 시스템(146)은 도 2 및 3과 관련하여 후술되는 프로세스(200, 300)의 단계에 따라 이러한 기능들을 수행한다.
또한, 소정의 실시예에서, 컴퓨터 시스템(146)은 센서(148, 150, 152) 중 하나 이상, 클록(140), 전자 제어 시스템(118) 및/또는 그 일부, 및/또는 하나 이상의 다른 장치를 포함할 수 있다. 더하여, 컴퓨터 시스템(146)이 도 1에 도시된 실시예와 다를 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(146)은 도 1에 도시되지 않은 하나 이상의 원격 컴퓨터 시스템 및/또는 다른 제어 시스템에 결합되거나 이를 이용할 수 있다.
도시된 실시예에서, 컴퓨터 시스템(146)은 프로세서(154), 메모리(156), 인터페이스(158), 저장 장치(160) 및 버스(162)를 포함한다. 프로세서(154)는 컴퓨터 시스템(146)의 계산 및 제어 기능을 수행하고, 처리 유닛의 기능을 달성하기 위하여 협력하는 임의의 종류의 프로세서 또는 다중 프로세서, 마이크로프로세서와 같은 단일 집적 회로 또는 임의의 적합한 개수의 집적 회로 장치 및/또는 회로 보드를 포함할 수 있다. 동작하는 동안, 프로세서(154)는 메모리(156) 내에 포함된 하나 이상의 프로그램을 실행하여, 바람직하게는 도 2 및 3과 관련하여 후술되는 프로세스(200, 300)의 단계와 같은 본 명세서에서 설명된 프로세스의 단계를 수행하는데 있어서 컴퓨터 시스템(146) 및 주행 가능 거리 예측 시스템(124)의 일반적인 동작을 제어한다.
메모리(156)는 임의의 종류의 적합한 메모리일 수 있다. 이것은 SDRAM과 같은 다양한 종류의 DRAM(dynamic random access memory), 다양한 종류의 SRAM(static RAM) 및 다양한 종류의 비휘발성 메모리(PROM, EPROM 및 플래시)를 포함한다. 소정의 예에서, 메모리(156)는 프로세서(154)와 동일한 컴퓨터 칩 상에서 위치되고 그리고/또는 동일한 컴퓨터 칩 상에서 같은 장소에 위치된다.
바람직한 실시예에서, 메모리(156)는 전술한 프로그램(164)을 하루에 대하여 상이한 시간 간격 동안의 차량(100)의 이전 운전 사이클에 기초하여 RESS(122)로부터의 에너지 사용에 대한 복수의 에너지 누산기(accumulator)(166)와 함께 저장한다. 각 시간 간격은 다른 시간 간격에 비하여 상이한 범위의 온도와 관련된 하루에 대한 상이한 시간에 대응한다.
도시된 예에서, 제1 누산기(166)는 주간 시간 간격 동안 발생한 차량(100)의 최근 운전 사이클에 대하여 RESS(122)에 대한 에너지 사용값을 추적하여 저장한다. 제2 누산기(168)는 야간 시간 간격 동안 발생한 차량의 최근 운전 사이클에 대하여 RESS(122)에 대한 에너지 사용값을 추적하여 저장한다. 제3 누산기(170)는 이러한 운전 사이클이 발생한 하루 중의 시간에 관계없이 차량(100)의 최근 운전 사이클에 대하여 RESS(122)에 대한 에너지 사용값을 추적하여 저장한다. 바람직하게는, 각 누산기(166, 168, 170)는 메모리(156) 내에 저장된 해당하는 시간 간격과 관련된 평균 에너지 사용값 및 온도값(또는 온도값 범위)을 포함한다.
이러한 일례에서, 제1 누산기(166)는 10:00 am과 10:00 pm 사이에 시작된 최근 운전 사이클에 대하여 RESS(122)로부터 평균 에너지 사용값(또는 평균값을 계산하는데 사용하는 데이터)를 포함하고, 제2 누산기(168)는 10:00 pm과 10:00 am 사이에 시작된 운전 사이클에 대한 이러한 값을 포함한다. 또한, 본 예에서, 제3 누산기(170)는 운전 사이클이 시작된 하루 중의 시간에 관계없이 최근 운전 사이클에 대하여 RESS(122)로부터 총계 평균 에너지 사용값(또는 평균값을 계산하는데 사용하는 데이터)을 포함한다. 각 시간 간격 및/또는 누산기와 관련된 하루 중의 특정 시간은 변동될 수 있다. 유사하게, 누산기의 개수 및 시간 간격이 변동될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 개별 누산기가 하루 중의 매 시간에 대하여 또는 하루 중의 매 2시간 세그먼트에 대하여 등으로 사용될 수 있다.
버스(162)는 컴퓨터 시스템(146)의 다양한 부품 사이에서 프로그램, 데이터, 상태 및 다른 정보나 신호를 전송하는 역할을 한다. 일 실시예에서, 버스(162)는 차량(100)을 위한 차량 통신 버스의 부분일 수 있다. 버스(162)는 컴퓨터 시스템과 부품을 연결하는 임의의 적합한 물리적 또는 논리적 수단일 수 있다. 이것은 직접 유선 연결, 광섬유, 적외선 및 무선 버스 기술을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 동작하는 동안, 프로그램(164)은 메모리(156) 내에 저장되고 프로세서(154)에 의해 실행된다.
인터페이스(158)는 예를 들어 시스템 드라이버 및/또는 다른 컴퓨터 시스템으로부터 컴퓨터 시스템으로의 통신을 허용하고, 임의의 적합한 방법 및 장치를 이용하여 구현될 수 있다. 이는 다른 시스템 또는 부품과 통신하기 위한 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 인터페이스(158)는 기술자와 통신하기 위한 하나 이상의 네트워크 인터페이스 및/또는 저장 장치(160)와 같은 저장 장치에 연결하기 위한 하나 이상의 저장 인터페이스를 포함할 수 있다.
저장 장치(160)는 하드 디스크 드라이브, 플래시 시스템, 플로피 디스크 드라이브 및 광 디스크 드라이브와 같은 직접 액세스 저장 장치를 포함하는 임의의 적합한 종류의 저장 장치일 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 저장 장치(160)는 메모리(156)가 후술되는 도 2 및 3의 프로세스(200, 300)의 단계와 같은 본 개시 내용의 하나 이상의 프로세스에 대한 하나 이상의 실시예를 수행하는 프로그램(164)을 공급받을 수 있는 프로그램 제품을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 프로그램 제품은 후술되는 바와 같이 메모리(156) 및/또는 디스크(예를 들어, 디스크(172))에 직접 저장되고 그리고/또는 이에 의해 액세스될 수 있다.
예시적인 본 실시예가 완전히 기능하는 컴퓨터 시스템과 연계하여 설명되지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시 내용의 메커니즘이 프로그램 및 명령어를 저장하고 그 배포물을 수행하는데 사용되는, 컴퓨터 프로세서(예를 들어, 프로세서(154))가 프로그램을 수행하고 실행하게 하기 위하여 저장된 컴퓨터 명령어를 포함하고 프로그램을 포함하는 비일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체와 같은, 하나 이상의 종류의 비일시적인 컴퓨터 판독가능 신호 포함 매체를 갖는 프로그램 제품으로서 배포될 수 있다는 것을 인식할 것이라는 것이 이해될 것이다. 이러한 프로그램 제품은 다양한 형태를 취할 수 있으며, 본 개시 내용은 배포물을 수행하기 위하여 사용되는 특정 종류의 컴퓨터 판독가능 신호 포함 매체에 관계없이 동등하게 적용된다. 신호 포함 매체의 예는, 플로피 디스크, 하드 디스크, 메모리 카드 및 광 디스크와 같은 기록가능한 매체, 디지털 및 아날로그 통신 링크와 같은 전송 매체를 포함한다. 또한, 예를 들어 컴퓨터 시스템(146)이 하나 이상의 원격 컴퓨터 시스템 및/또는 다른 제어 시스템에 연결되거나 아니면 이를 활용할 수 있다는 점에서, 컴퓨터 시스템(146)은 도 1에 도시된 실시예와 상이할 수 있다는 것이 유사하게 이해될 것이다.
도 2는 예시적인 일 실시예에 따라 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 프로세스(200)에 대한 플로우 차트이다. 프로세스(200)는 RESS의 현재 에너지량과 현재 운전 사이클에 대한 하루 중의 시간에 기초하여 차량의 주행 가능 거리를 예측한다. 프로세스(200)는 도 1의 차량(100), RESS(122) 및 주행 가능 거리 예측 시스템(124)과 관련하여 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프로세스(200)는 하루 중의 시간을 획득하는 단계(단계 201)를 포함한다. 바람직하게는, 하루 중의 시간은 차량의 현재 구동 사이클의 시작에서 획득된다. 일 실시예에서, 하루 중의 시간은 도 1의 클록(140)에 의해 측정되어, 도 1의 프로세서(154)에 제공된다. 다른 실시예에서, 하루 중의 시간은 적어도 부분적으로 도 1의 프로세서(154)에 의해 판단된다.
현재 온도가 측정된다(단계 202). 현재 온도는 차량의 외부이지만 차량의 근처에서의 주변 공기 온도를 포함한다. 바람직하게는, 현재 온도는 원하지 않은 에너지 공급원에 의해 영향을 받지 않는 지역적인 또는 원격의 온도 센서에 의해 측정된다. 현재 온도는 도 1의 온도 센서(148)에 의해 측정되어 도 1의 프로세서(154)로 제공될 수 있다.
또한, RESS로부터 사용가능한 에너지량이 결정된다(단계 204). 바람직하게는, RESS로부터 사용가능한 에너지량은 도 1의 하나 이상의 RESS 센서(150)에 의해 측정된 RESS 입력을 이용하여 도 1의 프로세서(154)에 의해 계산된다. 일 실시예에서, RESS로부터 사용가능한 에너지량은 RESS의 에너지 용량과 RESS의 퍼센트 충전 상태를 이용하여, 예를 들어 본 명세서에 전문이 편입되는 2011년 8월 8일 출원된 계류중이며 공동 양도된 미국 특허 출원 No. 13/205,393(발명의 명칭: "Electrical Vehicle Range Prediction")에 개시된 기술을 이용하여 결정된다.
시간 간격이 단계 201의 하루 중의 시간과 대응하는지에 대한 결정이 이루어진다(단계 206). 일 실시예에서, 하루 중의 시간은 하루에 대한 복수의 시간 간격 중 하나에 대응하고, 각 시간 간격은 다른 시간 간격(들)에 비하여 해당하는 온도 범위와 관련된다. 구체적으로, 복수의 시간 간격은 적어도 제1의 상대적으로 더 따뜻한 시간 간격 및 적어도 제2의 상대적으로 더 서늘한 시간 간격을 포함한다.
일 실시예에서, 단계 206의 시간 간격은 하루 중의 2개의 가능한 일반적인 시간, 즉 주간(또는 상대적으로 더 따뜻한) 시간 간격 및 야간(또는 상대적으로 더 서늘한) 시간 간격으로부터 선택된다. 일례에서, 주간 시간 간격은 10:00 am 내지 10:00 pm 사이일 수 있고, 야간 시간 간격은 10:00 pm 내지 10:00 am 사이일 수 있다. 특정 시간 간격은 변동될 수 있다. 유사하게, 시간 간격의 개수는 변동될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 도 1의 메모리(156)의 개별 누산기가 하루 중의 매 시간에 대하여 또는 하루 중의 매 2시간 세그먼트에 대하여 등으로 사용될 수 있다.
단계 206에서 하루 중의 현재 시간이 제1 (주간 또는 상대적으로 더 따뜻한) 시간 간격에 대응한다고 판단되면, 프로세스는 제1 브랜치(207)를 따라 진행한다. 구체적으로, 평균 온도가 제1 시간 구간에 대하여 검색된다(단계 208). 바람직하게는, 단계 208의 평균 온도는, 도 1의 프로세서(154)에 의해 도 1의 메모리(156)의 제1 누산기(166)로부터 검색된다. 평균 온도는 제1 시간 간격 동안에 발생한 가장 최근의 운전 사이클에 대한 외부 공기 온도의 평균 온도와 같은 평균 온도를 포함한다.
예를 들어, 제1 시간 간격이 10:00 am 내지 10:00 pm 사이인 일 실시예에서, 평균 온도는 10:00 am 내지 10:00 pm 사이에 시작된 가장 최근의 운전 사이클에 대한 평균 외부 공기 온도를 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 이러한 구동 사이클이 현재 날짜로부터 사전 결정된 일수(예를 들어, 단지 예로서 이전 30일) 이내에 발생하였다면, 10:00 am 내지 10:00 pm 사이에 발생한 모든 운전 사이클은 이 평균에 포함된다. 그러나, 사전 결정된 일수는 다른 실시예에서 변동될 수 있다. 또한, 소정의 실시예에서, "가장 최근" 운전 사이클의 상이한 측정이 사용될 수 있다.
그 다음, 단계 202의 현재 온도가 단계 208의 평균 온도와 일치하는지 여부에 대한 판단이 이루어진다(단계 210). 단계 202의 현재 온도가 단계 208의 평균 온도와 관련된 값의 범위 내에 있다면, 단계 202의 현재 온도가 평균 온도와 일치한다고 판단된다. 이러한 일 실시예에서, 단계 202의 현재 온도와 단계 208의 평균 온도 사이의 차이가 사전 결정된 크기보다 작다면, 단계 202의 현재 온도가 단계 208의 평균 온도와 일치한다고 판단된다. 이러한 일 실시예에서, 사전 결정된 크기는 10℃이다. 그러나, 다른 실시예에서, 사전 결정된 크기는 변동될 수 있고, 그리고/또는 다른 임계값(예를 들어 차이에 대한 퍼센트 임계값) 및/또는 기준이 사용될 수 있다.
단계 202의 현재 온도가 단계 208의 평균 온도와 일치한다고 판단되면, 제1 시간 간격에 대하여 평균 에너지 소비값이 획득되거나 결정된다(단계 212). 평균 에너지 소비값은 제1 시간 간격 동안 발생한 가장 최근의 이전 운전 사이클 동안 차량에 의해 사용된 단위 거리당 평균 에너지 소비값(예를 들어, 마일당 킬로와트*시간 또는 킬로미터당 킬로와트*시간)을 포함한다. 제1 시간 간격에 대한(또는 다른 간격에 대한) 평균 에너지 소비값을 계산하는 프로세스는 도 3에 도시되며, 예시적인 일 실시예와 관련하여 후술된다.
전술한 바와 유사하게, "가장 최근" 운전 사이클은 현재 날짜로부터 사전 결정된 일수(예를 들어, 단지 예로서 이전 30일) 내의 운전 사이클을 포함할 수 있지만, 다른 실시예에서는 변동될 수 있다. 일 실시예(예를 들어 도 3과 관련하여 추가로 후술되는 바와 같은 실시예)에서, 단계 212의 평균 에너지 소비값은 이전 운전 사이클 동안 도 1의 프로세서(154)에 의해 이전에 계산되고, 현재 운전 사이클에서 도 1의 메모리(156)의 제1 누산기(166)로부터 검색된다. 다른 실시예에서, 단계 212의 평균 에너지 소비값은 현재 운전 사이클에서 도 1의 메모리(156)의 제1 누산기(166)로부터 검색된 정보에 기초하여 현재 운전 사이클 동안 도 1의 프로세서(154)에 의해 계산될 수 있다.
다음으로, 차량의 주행 가능 거리가 예측된다(단계 214). 전술한 바와 같이, 본 명세서에서 사용되는 것처럼, 차량의 주행 가능 범위는, RESS가 차량(100)을 추진하기 위한 충분한 에너지가 고갈되어 정지하거나 또는 다른 동력 공급원이 차량을 추진하기 위하여 사용되기 전에(예를 들어, 예비 가스 동력 발전기), 차량이 RESS 동력으로 이동할 수 있는 것으로 예측된 거리를 포함한다. 바람직하게는, 주행 가능 거리는 단계 204의 에너지량과 단계 212로부터의 제1 시간 간격의 평균 에너지 소비값을 이용하여 프로세서(154)에 의해 예측된다. 구체적으로는, 단계 204의 에너지량은 바람직하게는 단계 212의 평균 에너지 소비값으로 나누어져, RESS가 더 이상 동력을 공급할 수 없기 전에, 차량이 RESS 동력으로 이동할 수 있는 것으로 예측되는 예측 거리를 계산한다. 주행 가능 거리는, 예를 들어 예측 주행 가능 거리를 초과하는 거리를 이동하기 전에 RESS를 더 충전함으로써, 운전자가 이에 따라 계획을 할 수 있게 하기 위하여 운전자에게 (예를 들어, 차량 운전석 내의 디스플레이 상에) 제공될 수 있다.
단계 210로 돌아가서, 단계 202의 현재 온도가 단계 208의 평균 온도와 일치하지 않는다고 판단되면, 총계 평균 에너지 소비값이 획득된다(206). 총계 평균 에너지 소비값은 운전 사이클이 발생한 하루 중의 시간에 관계없이 가장 최근의 이전 운전 사이클 동안 차량에 의해 사용된 단위 거리(예를 들어, 마일 또는 킬로미터)당 평균 에너지 소비값을 포함한다. 바람직하게는, 총계 평균 에너지 소비값은 도 1의 메모리(156)에서 제3 누산기(170)에 저장된다. 총계 평균 에너지 소비값을 계산하는 프로세스는 도 3에 도시되며, 예시적인 일 실시예와 관련하여 후술된다.
전술한 바와 유사하게, "가장 최근" 운전 사이클은 현재 날짜로부터 사전 결정된 일수(예를 들어, 단지 예로서 이전 30일) 내의 운전 사이클을 포함할 수 있지만, 다른 실시예에서는 변동될 수 있다. 일 실시예(예를 들어 도 3과 관련하여 추가로 후술되는 바와 같은 실시예)에서, 단계 216의 총계 평균 에너지 소비값은 이전 운전 사이클 동안 도 1의 프로세서(154)에 의해 이전에 계산되고, 현재 운전 사이클에서 도 1의 메모리(156)의 제1 누산기(166)로부터 검색된다. 다른 실시예에서, 단계 216의 총계 평균 에너지 소비값은 현재 운전 사이클에서 도 1의 메모리(156)의 제1 누산기(166)으로부터 검색된 정보에 기초하여 현재 운전 사이클 동안 도 1의 프로세서(154)에 의해 계산될 수 있다.
그 다음, 프로세스는 전술한 단계 214로 진행하지만, 단계 216의 총계 평균 에너지 소비값을 이용한다. 구체적으로는, 바람직하게는, 주행 가능 거리는 단계 204의 에너지량 및 단계 216으로부터의 총계 평균 에너지 소비값을 이용하여 프로세서(154)에 의해 예측된다. 바람직하게는, 단계 204의 에너지량은 단계 216의 총계 평균 에너지 소비값로 나누어져, 차량이 정지하기 전에 차량이 RESS 동력으로 이동할 수 있는 것으로 예측되는 예측 거리를 계산한다. 전술한 바와 같이, 주행 가능 거리는, 예를 들어 예측 주행 가능 거리를 초과하는 거리를 이동하기 전에 RESS를 더 충전함으로써, 운전자가 이에 따라 계획을 할 수 있게 하기 위하여 운전자에게 (예를 들어, 차량 운전석 내의 디스플레이 상에) 제공될 수 있다.
이제 단계 206으로 돌아가서, 하루 중의 현재 시간이 제2 (야간 또는 상대적으로 더 서늘한) 시간 간격에 대응한다고 판단되면, 프로세스는 제2 브랜치(217)를 따라 진행한다. 구체적으로, 평균 온도가 제2 시간 구간에 대하여 검색된다(단계 218). 바람직하게는, 단계 218의 평균 온도는, 도 1의 프로세서(154)에 의해 도 1의 메모리(156)의 제2 누산기(168)로부터 검색된다. 평균 온도는 제2 시간 간격 동안에 발생한 가장 최근의 운전 사이클에 대한 외부 공기 온도의 평균 온도와 같은 평균 온도를 포함한다.
예를 들어, 제2 시간 간격이 10:00 pm 내지 10:00 am 사이인 일 실시예에서, 평균 온도는 10:00 pm 내지 10:00 am 사이에 시작된 가장 최근의 운전 사이클에 대한 평균 외부 공기 온도를 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 이러한 구동 사이클이 현재 날짜로부터 사전 결정된 일수(예를 들어, 단지 예로서 이전 30일) 이내에 발생하였다면, 10:00 pm 내지 10:00 am 사이에 발생한 모든 운전 사이클은 이 평균에 포함된다. 그러나, 사전 결정된 일수는 다른 실시예에서 변동될 수 있다. 또한, 소정의 실시예에서, "가장 최근" 운전 사이클의 상이한 측정이 사용될 수 있다.
그 다음, 단계 202의 현재 온도가 단계 218의 평균 온도와 일치하는지 여부에 대한 판단이 이루어진다(단계 220). 현재 온도가 평균 온도와 관련된 값의 범위 내에 있다면, 단계 202의 현재 온도가 단계 218의 평균 온도와 일치한다고 판단된다. 이러한 일 실시예에서, 단계 202의 현재 온도와 단계 218의 평균 온도 사이의 차이가 사전 결정된 정도보다 작다면, 단계 202의 현재 온도가 단계 218의 평균 온도와 일치한다고 판단된다. 이러한 일 실시예에서, 사전 결정된 정도는 10℃이다. 그러나, 다른 실시예에서, 사전 결정된 정도는 변동될 수 있고, 그리고/또는 다른 임계값(예를 들어 차이에 대한 퍼센트 임계값) 및/또는 기준이 사용될 수 있다.
단계 202의 현재 온도가 단계 218의 평균 온도와 일치한다고 판단되면, 제2 시간 간격에 대하여 평균 에너지 소비값이 획득되거나 결정된다(단계 222). 평균 에너지 소비값은 제2 시간 간격 동안 발생한 가장 최근의 이전 운전 사이클 동안 RESS에 의해 사용된 단위 거리(예를 들어, 마일 또는 킬로미터)당 평균 에너지 소비값을 포함한다. 제2 시간 간격에 대한(또는 다른 간격에 대한) 평균 에너지 소비값을 계산하는 프로세스는 도 3에 도시되며, 예시적인 일 실시예와 관련하여 후술된다.
전술한 바와 유사하게, "가장 최근" 운전 사이클은 현재 날짜로부터 사전 결정된 일수(예를 들어, 단지 예로서 이전 30일) 내의 운전 사이클을 포함할 수 있지만, 다른 실시예에서는 변동될 수 있다. 일 실시예(예를 들어 도 3과 관련하여 추가로 후술되는 바와 같은 실시예)에서, 단계 222의 평균 에너지 소비값은 이전 운전 사이클 동안 도 1의 프로세서(154)에 의해 이전에 계산되고, 현재 운전 사이클에서 도 1의 메모리(156)의 제2 누산기(168)로부터 검색된다. 다른 실시예에서, 단계 222의 평균 에너지 소비값은 현재 운전 사이클에서 도 1의 메모리(156)의 제2 누산기(168)로부터 검색된 정보에 기초하여 현재 운전 사이클 동안 도 1의 프로세서(154)에 의해 계산될 수 있다.
그 다음, 프로세스는 전술한 단계 214로 진행하여, 단계 222로부터의 제2 시간 간격의 평균 에너지 소비값을 이용한다. 구체적으로는, 바람직하게는, 주행 가능 거리는 단계 204의 에너지량과 단계 222로부터의 평균 에너지 소비값을 이용하여 프로세서(154)에 의해 예측된다. 바람직하게는, 단계 204의 에너지량은 바람직하게는 단계 222의 평균 에너지 소비값으로 나누어져, 차량이 정지하기 전에 RESS 동력으로 차량이 이동할 수 있는 것으로 예측되는 예측 거리를 계산한다. 전술한 바와 같이, 주행 가능 거리는, 예를 들어 예측 주행 가능 거리를 초과하는 거리를 이동하기 전에 RESS를 더 충전함으로써, 운전자가 이에 따라 계획을 할 수 있게 하기 위하여 운전자에게 (예를 들어, 차량 운전석 내의 디스플레이 상에) 제공될 수 있다.
이제 단계 220로 돌아가서, 단계 202의 현재 온도가 단계 218의 평균 온도와 일치하지 않는지 판단되면, 프로세스는 총계 평균 에너지값이 획득되는 전술한 단계 216으로 진행한다. 전술한 바와 같이, 총계 평균 에너지 소비값은 운전 사이클이 발생한 하루 중의 시간에 관계없이 가장 최근의 이전 운전 사이클 동안 차량에 의해 사용된 단위 거리당 에너지 소비(예를 들어, 마일당 킬로와트*시간 또는 킬로미터당 킬로와트*시간)의 평균값을 포함한다.
그 다음, 프로세스는 전술한 단계 214로 진행하지만, 단계 216의 총계 평균 에너지 소비값을 이용한다. 구체적으로는, 바람직하게는, 주행 가능 거리는 단계 204의 에너지량 및 단계 216으로부터의 총계 평균 에너지 소비값을 이용하여 프로세서(154)에 의해 예측된다. 바람직하게는, 단계 204의 에너지량은 단계 216의 총계 평균 에너지 소비값로 나누어져, 차량이 정지하기 전에 차량이 RESS 동력으로 이동할 수 있는 것으로 예측되는 예측 거리를 계산한다. 전술한 바와 같이, 주행 가능 거리는, 예를 들어 예측 주행 가능 거리를 초과하는 거리를 이동하기 전에 RESS를 더 충전함으로써, 운전자가 이에 따라 계획을 할 수 있게 하기 위하여 운전자에게 (예를 들어, 차량 운전석 내의 디스플레이 상에) 제공될 수 있다.
프로세스(200)는 3개의 누산기, 즉 (i) 제1 시간 간격을 대표하는 제1 누산기, (ii) 제2 시간 간격을 대표하는 제2 누산기 및 (iii) 결합된 모든 시간을 대표하는 제3 누산기를 포함한다. 전술한 바와 유사하게, 예를 들어 하루 중의 더욱 구체적인 간격에 대응하여(예를 들어 1 시간 증분, 2시간 증분 등) 추가적인 시간 간격 및 누산기가 사용될 수 있다. 이러한 경우, 프로세스(200)의 단계 214의 추가적인 단계 및 브랜치에 대한 주행 가능 거리 예측이 사용될 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 도 2의 프로세스(200)에서 주행 가능 거리를 예측하는데 사용하기 위한 이전 평균 에너지 사용값을 생성하는 프로세스(300)에 대한 플로우 차트이다. 구체적으로는, 프로세스(300)는 도 2의 단계 208 및 218의 평균 온도값과 도 2의 단계 212, 216 및 222의 평균 에너지 소비값을 계산하는데 사용된다. 바람직하게는, 프로세스(300)는 도 2의 프로세스(200)에서 참조된 현재 운전 사이클에 선행하는 여러 운전 사이클 동안 수행된다.
도시된 실시예에서, 프로세스(300)는 차량의 추진 시스템이 활성화되면 시작한다(단계 302). 차량에 의해 이동된 거리가 측정된다(304). 바람직하게는, 이동된 거리는 운전 사이클 전체에 걸쳐 도 1의 하나 이상의 마일리지 센서(152)에 의해 측정되어 도 1의 프로세서(154)에 제공된다.
또한, 에너지 사용량이 RESS에 대하여 측정된다(단계 306). 바람직하게는, 에너지 사용량은 운전 사이클 전체에 걸쳐 도 1의 하나 이상의 RESS 센서(150)에 의해 측정되어 도 1의 프로세서(154)에 제공되고, 그리고/또는 RESS 데이터 및/또는 입력은 운전 사이클 전체에 걸쳐 에너지 사용량을 계산하는데 사용하기 위하여 도 1의 프로세서(154)에 도 1의 RESS 센서(150)에 의해 제공된다. 바람직한 일 실시예에서, 전류 센서가 동작 동안 RESS를 떠나는 에너지량을 측정하는데 사용된다.
또한, 차량 외부의 온도가 측정된다(단계 308). 바람직하게는, 온도는 차량외부이지만 차량에 근접한 주변 공기 온도를 포함한다. 바람직하게는, 온도는 운전 사이클 전체에 걸쳐 도 1의 하나 이상의 온도 센서(148)에 의해 측정되어 프로세서(154)에 제공된다.
마일당 평균 에너지 소비값이 하루 중의 시간에 관계없이 계산된다(단계 310). 또한, 평균 온도가 하루 중의 시간에 관계없이 계산된다(단계 311). 바람직한 일 실시예에서, 평균 온도는 현재 운전 사이클의 현재 경과 시간 동안의 평균 온도를 포함한다. 구체적으로는, 일 실시예에서, 경과 시간은 차량의 시동 또는 추진 시스템이 활성화된 때와 차량의 시동이 꺼지거나 추진 시스템이 비활성화된 때 사이에 표시된다. 바람직하게는, 단계 310 및 311의 계산은 도 1의 프로세서(154)에 의해 수행된다. 단계 310의 평균 에너지 소비값과 단계 311의 평균 온도값이 메모리에 저장된다(단계 312). 구체적으로는, 바람직한 실시예에서, 단계 310의 평균 에너지 소비값과 단계 311의 평균 온도값은 차량의 후속 운전 사이클에서 도 2의 프로세스(200)의 단계 216에서 도 1의 프로세서(154)의 의한 후속 검색을 위한 총계 평균값으로서 도 1의 메모리(156) 내의 제3 누산기(170)에 저장된다. 바람직하게는, 제3 누산기(170)의 온도 및 에너지 소비값은 각각 운전 사이클이 발생한 하루 중의 시간에 관계없이 다른 이전 운전 사이클 동안 계산된 해당 값으로 평균된 도 3의 현재 운전 사이클로부터의 온도 및 에너지 소비에 대한 복합 총계 평균값을 포함한다.
하루 중의 시간이 획득된다(단계 314). 바람직하게는, 하루 중의 시간은 운전 사이클의 시작에서 획득된다. 일 실시예에서, 하루 중의 시간은 도 1의 클록(140)에 의해 측정되어, 도 1의 프로세서(154)로 제공된다. 다른 실시예에서, 하루 중의 시간은 도 1의 프로세서(154)에 의해 적어도 부분적으로 결정된다.
시간 간격이 단계 314의 하루 중의 시간에 대응하는지에 대한 판단이 이루어진다(단계 316). 일 실시예에서, 단계 316(및 프로세스 300)의 시간 간격은 도 2의 프로세스(200)의 시간 간격에 대응한다. 따라서, 도시된 실시예에서, 시간 간격은 적어도 제1의 상대적으로 더 따뜻한 시간 간격 및 적어도 제2의 상대적으로 더 서늘한 시간 간격을 포함한다. 도 2와 관련한 전술한 논의와 유사하게, 일 실시예에서, 시간 간격은 하루 중의 2개의 가능한 일반적인 시간, 즉 주간(또는 상대적으로 더 따뜻한) 시간 간격 및 야간(또는 상대적으로 더 서늘한) 시간 간격으로부터 선택된다. 일례에서, 주간 시간 간격은 10:00 am 내지 10:00 pm 사이일 수 있고, 야간 시간 간격은 10:00 pm 내지 10:00 am 사이일 수 있다. 그러나, 전술한 논의와 유사하게, 특정 시간 간격 및/또는 그 개수는 변동될 수 있다.
단계 316에서 하루 중의 현재 시간이 제2 (상대적으로 더 서늘한) 시간 간격에 대응한다고 판단되면, 마일당 평균 에너지 소비값이 제2 시간 간격 동안 운전 사이클에 대하여 계산된다(단계 318). 또한, 평균 온도가 제2 시간 간격 동안 운전 사이클에 대하여 계산된다(단계 320). 바람직하게는, 단계 318 및 320의 계산은 도 1의 프로세서(154)에 의해 수행된다. 단계 318의 평균 에너지 소비값과 단계 320의 평균 온도값은 메모리에 저장된다(단계 322). 구체적으로는, 바람직한 실시예에서, 단계 318의 평균 에너지 소비값과 단계 320의 평균 온도값은 차량에 대한 후속 운전 사이클에서 각각 도 2의 프로세스(200)의 단계 218 및 단계 222에서 도 1의 프로세서(154)에 의한 후속 검색을 위한 평균값으로서 도 1의 메모리(156) 내의 제2 누산기(168)에 저장된다. 바람직하게는, 제2 누산기(168)의 온도 및 에너지 소비값은 각각 하루 중의 시간이 제2 시간 간격에 대응하는 다른 이전 운전 사이클 동안 계산된 해당 값으로 평균된 도 3의 현재 운전 사이클로부터의 온도 및 에너지 소비에 대한 복합 총계 평균값을 포함한다.
반대로, 단계 316에서 하루 중의 현재 시간이 제1 (상대적으로 더 따뜻한) 시간 간격에 대응한다고 판단되면, 마일당 평균 에너지 소비값이 제1 시간 간격 동안 운전 사이클에 대하여 계산된다(단계 324). 또한, 평균 온도가 제1 시간 간격 동안 운전 사이클에 대하여 계산된다(단계 326). 바람직하게는, 단계 324 및 326의 계산은 도 1의 프로세서(154)에 의해 수행된다. 단계 324의 평균 에너지 소비값과 단계 326의 평균 온도값은 메모리에 저장된다(단계 328). 구체적으로는, 바람직한 실시예에서, 단계 324의 평균 에너지 소비값과 단계 326의 평균 온도값은 차량에 대한 후속 운전 사이클에서 각각 도 2의 프로세스(200)의 단계 208 및 단계 212에서 도 1의 프로세서(154)에 의한 후속 검색을 위한 평균값으로서 도 1의 메모리(156) 내의 제1 누산기(166)에 저장된다. 바람직하게는, 제1 누산기(166)의 온도 및 에너지 소비값은 각각 하루 중의 시간이 제1 시간 간격에 대응하는 다른 이전 운전 사이클 동안 계산된 해당 값으로 평균된 도 3의 현재 운전 사이클로부터의 온도 및 에너지 소비에 대한 복합 총계 평균값을 포함한다.
전술한 바와 같이, 시간 간격의 성질 및/또는 개수는 변동될 수 있다. 3개 이상의 시간 간격이 사용되는 실시예에 대하여, 도 3의 프로세스(300)의 추가적인 브랜치 및 단계가 모든 시간 간격에 걸친 평균 온도 및 총계 에너지 사용값 뿐만 아니라 시간 간격의 각각에 대한 평균 온도 및 에너지 사용값을 계산하는데 사용될 수 있다.
따라서, RESS를 갖는 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 방법, 시스템 및 차량이 제공된다. 예를 들어, 잠재적으로 개선된 차량 주행 가능 거리의 예측은 이전 운전 사이클로부터의 하루 중의 시간에 대한 평균 에너지 사용값과 함께 하루 중의 현재 시간을 이용하여 이루어진다.
개시된 방법, 시스템 및 차량은 도면에 도시되고 본 명세서에서 설명된 것과는 다를 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 차량(100), 주행 가능 거리 예측 시스템(124) 및/또는 그 다양한 부품은 도 1에 도시되고 이와 관련하여 설명된 것과 다를 수 있다. 또한, 프로세스(200, 300)의 소정의 단계가 도 2 및 3에 도시되고 그리고/또는 이와 관련하여 설명된 것과 다를 수 있다는 것이 이해될 것이다. 유사하게, 전술한 프로세스의 소정의 단계는 동시에 또는 도 2 및 3에서 도시되고 그리고/또는 그와 관련하여 전술한 것과는 상이한 순서로 발생할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 실시예가 전술한 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 설명되었지만, 다양한 변형이 존재한다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 예시적인 실시예 또는 실시예들은 단지 예이며 본 개시 내용의 범위, 적용 가능성 또는 구성을 어떠한 방법으로도 제한하려고 의도되지 않는다. 오히려, 전술한 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 예시적인 실시예 또는 실시예들을 구현하는 편리한 로드맵을 제공할 것이다. 첨부된 특허청구범위 및 그 법적 균등물에서 설명되는 바와 같은 본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않으면서 구성요소의 기능 및 배치에 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야만 한다.

Claims (10)

  1. 현재 운전 사이클에 대하여 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))을 갖는 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 방법에 있어서,
    상기 현재 운전 사이클에 대한 하루 중의 시간을 획득하는 단계;
    상기 RESS로부터 사용가능한 에너지량을 판단하는 단계; 및
    상기 하루 중의 시간 및 상기 사용가능한 에너지량에 기초하여 프로세서를 통해 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계
    를 포함하는,
    주행 가능 거리 예측 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 외부의 온도를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계는, 상기 하루 중의 시간, 상기 RESS에서의 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 차량 외부의 온도에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계를 포함하는,
    주행 가능 거리 예측 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하루 중의 시간에 대응하는 특정 시간 간격을 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 특정 시간 간격은 복수의 시간 간격 중 하나를 포함하고, 각 시간 간격은 대체로 상기 복수의 시간 간격 중 다른 것에 대한 해당하는 시간 범위와 관련되는,
    주행 가능 거리 예측 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하루 중의 시간에 대응하는 특정 시간 간격을 판단하는 단계는, 주간 시간 간격 또는 야간 시간 간격 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는,
    주행 가능 거리 예측 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    각각 해당 날짜의 상기 특정 시간 간격 동안 발생하는 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 차량에 의해 사용된 평균 에너지량을 계산하는 단계를 더 포함하고,
    상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계는, 상기 RESS로부터의 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 차량에 의해 사용된 상기 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계를 포함하는,
    주행 가능 거리 예측 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 차량에 의해 사용된 평균 에너지량을 계산하는 단계는,
    상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 차량에 의해 이동된 거리를 측정하는 단계;
    상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 전체 에너지 사용을 판단하는 단계; 및
    상기 이동된 거리와 상기 전체 에너지 사용을 이용하여 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터의 상기 평균 에너지량을 계산하는 단계
    를 더 포함하는,
    주행 가능 거리 예측 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 차량 외부의 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 운전 사이클의 상기 하루 중의 시간에 관계없이, 제2 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 총계 평균 에너지량을 계산하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 RESS에 대한 상기 주행 가능 거리를 예측하는 단계는,
    상기 온도가 상기 특정 시간 간격에 대한 예측 범위 내에 있는 경우, 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 제1 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 상기 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계; 및
    상기 온도가 상기 특정 시간 간격에 대한 예측 범위 내에 있지 않는 경우, 상기 사용가능한 에너지량 및 상기 제2 복수의 이전 운전 사이클 동안 상기 RESS로부터 사용된 상기 총계 평균 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하는 단계
    를 포함하는,
    주행 가능 거리 예측 방법.
  8. 현재 운전 사이클에 대하여 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))을 갖는 차량의 주행 가능 거리를 예측하는 시스템에 있어서,
    상기 RESS에 관한 하나 이상의 입력값을 측정하도록 구성된 RESS 센서 유닛; 및
    상기 RESS 센서 유닛에 연결된 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 입력값을 이용하여 상기 RESS로부터 사용가능한 에너지량을 판단하고;
    하루 중의 시간을 획득하고; 그리고,
    상기 하루 중의 시간과 상기 사용가능한 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 구성된,
    주행 가능 거리 예측 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차량 외부의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 하루 중의 시간, 상기 RESS에서의 사용가능한 에너지량 및 상기 차량 외부의 온도에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 더 구성된,
    주행 가능 거리 예측 시스템.
  10. 재충전가능한 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))을 구비하는 구동 시스템;
    상기 RESS에 연결되고 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 구성된 예측 시스템
    을 포함하고,
    상기 예측 시스템은,
    상기 RESS에 관한 하나 이상의 입력값을 측정하도록 구성된 센서 유닛; 및
    상기 센서 유닛에 연결된 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 입력값을 이용하여 상기 RESS로부터 사용가능한 에너지량을 판단하고;
    하루 중의 시간을 획득하고; 그리고,
    상기 하루 중의 시간과 상기 사용가능한 에너지량에 기초하여 상기 차량에 대한 주행 가능 거리를 예측하도록 구성된,
    차량.
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